JP5167538B2

JP5167538B2 - Bone cement and dental prosthesis

Info

Publication number: JP5167538B2
Application number: JP2007516269A
Authority: JP
Inventors: 和夫高久田; 義則門磨
Original assignee: 国立大学法人東京医科歯科大学
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2026-05-12
Also published as: JPWO2006123589A1; WO2006123589A1

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用材料に関する。具体的には、人工関節の固定などに用いられる骨セメントや、義歯等の歯科補綴物に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨セメントは、人工関節を骨の端部に装着する場合のように人工関節の固定に広く用いられている。骨セメントとしては、メタクリル酸メチル（MMA：methyl methacrylate）を主成分として含む液体成分と、メタクリル酸メチルの単独重合体もしくは共重合体を主成分として含む粉末成分とから構成されるものが知られている。この骨セメントは、液体成分と粉末成分とを混合し、過酸化ベンゾイルとアミン系（Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン）触媒で常温重合、硬化させることで人工関節を固定するためのものである。
【０００３】
しかしながら、上述のような骨セメントは次に示すような問題があった。まず、挿入された混和物が硬化の進行に伴って急激に発熱することがあった。また、液体成分と粉末成分とを混合すると、混和物は泥状から餅状、ゴム状、固体状へと急激に変化するため、混和物が適度な粘度を有する時間内に、人工関節の固定操作を行うことができないという問題点があった。このため、混和物が適度な粘度に保持されるように、液体成分を冷却するなどの煩雑な操作が必要であった。また、揮発性が高いため、骨セメントの挿入時の臭いが強いという問題点があった。さらには、メタクリル酸メチルは毒性があるため、使用に際して注意が必要であるという問題点があった。
【０００４】
そこで、（特許文献１）には、エチルメタクリレートを主成分として含む液体成分とエチルメタクリレート／メチルメタクリレート共重合体を主成分として含む粉末成分とからなる、骨セメント組成物が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００４−２３６７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような骨セメント組成物は、上述のような問題点がなお残されており、実際に医療現場で取り扱うには有用ではなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の状況に鑑み、煩雑な操作が必要なく、かつ安全に使用できる骨セメント材料や、義歯などの歯科補綴物として用いられる医療用材料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の歯科補綴物は、化合物Ａとしてメタクリル酸２−エチルヘキシルを主成分として含む液体成分と、化合物Ｂとしてメタクリル酸２−エチルヘキシル及び化合物Ｃとしてメタクリル酸シクロヘキシルを構成成分として含む共重合体を主成分として含む粉末成分と、からなる歯科補綴物であって、液体成分におけるメタクリル酸２−エチルヘキシルの含有量が９９ｗｔ％以上であることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、液体成分は、一般式：ＣＨ_２Ｃ（Ｒ^１）ＣＯＯＲ^２（式中Ｒ^１は水素基又はメチル基を表し、式中Ｒ^２は炭素数が８〜１４の脂肪族基を表す）で表される化合物Ａを主成分として含むので、使用した際に体内への浸透が小さく、体内へ与える影響が小さい。なお、ここでいう脂肪族基は、鎖状又は環状の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を含む。
【００１１】
上記構成によれば、液体成分の主成分である化合物Ａとして、毒性が低く、実際の使用の際に有用な物質が選択される。
【００１２】
また、本発明では、上記記載の歯科補綴物において、液体成分の主成分である化合物Ａ（メタクリル酸２−エチルヘキシル）と、粉末成分の共重合体の構成成分である化合物Ｂ（メタクリル酸２−エチルヘキシル）とが同一であることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、化合物Ｂとして、液体成分への粉末成分の溶解性の観点から最適な物質が選択される。
［００１５］
上記構成によれば、化合物Ｃの脂肪族基Ｒ^６として、骨セメントのような硬質性の医療用材料として使用する際に最適なものが選ばれる。
［００１７］
上記構成によれば、化合物Ｃとして、骨セメントのような硬質性の医療用材料として使用する際に最適なものが選ばれる。
【００１８】
また、本発明では、上記のいずれか記載の歯科補綴物において、メタクリル酸２−エチルヘキシル及びメタクリル酸シクロヘキシルからなる共重合体はメタクリル酸シクロヘキシルを２０〜９５ｗｔ％の割合で含むことを特徴とする。
［００１９］
上記構成によれば、液体成分への粉末成分の溶解性、及び硬化した医療用材料の機械的強度の観点から化合物Ｂと化合物Ｃの最適な混合比が選択される。
【００２０】
また、本発明では、上記のいずれか記載の歯科補綴物において、粉末成分と液体成分との重量比が１〜５：１であることを特徴とする。
［００２１］
上記構成によれば、液体成分への粉末成分の溶解性、及び硬化した医療用材料の機械的強度の観点から粉末成分と液体成分の混合比が選択される。
【００２２】
また、本発明では、上記のいずれか記載の歯科補綴物において、架橋剤としてトリメタクリル酸トリメチロールプロパンが添加されたことを特徴とする。
［００２３］
上記構成によれば、粉末成分と液体成分に加えて架橋剤が添加されるので医療用材料の硬化が促進されるとともに硬化後の機械的強度が向上する。
【００２４】
また、本発明では、上記記載の歯科補綴物において、架橋剤の添加量が、液体成分に対し重量比にして０．０５〜０．７５であることを特徴とする。
［００２５］
上記構成によれば、硬化した医療用材料の機械的強度の観点から架橋剤の最適な添加量が選択される。
【００２６】
さらに、本発明の骨セメントは、メタクリル酸２−エチルヘキシルを主成分として含む液体成分と、メタクリル酸２−エチルヘキシル及びメタクリル酸シクロヘキシルを構成成分として含む共重合体を主成分として含む粉末成分と、からなる骨セメントであって、液体成分におけるメタクリル酸２−エチルヘキシルの含有量が９９ｗｔ％以上であることを特徴とする。
［００２７］
（削除）
［発明の効果］
［００２８］
本発明の医療用材料によれば、煩雑な操作が必要なく安全に使用できかつ十分な機械的強度を有する骨セメント材料や、煩雑な操作が必要なく安全に使用できかつ柔軟性に富む軟質義歯などの歯科補綴物の材料等として用いられる医療用材料が得られる。
［図面の簡単な説明］
［００２９］
［図１］実施例１４〜１６、及び比較例１で得られた試験片を引張試験にかけた結果を示す図である。
［発明を実施するための最良の形態］
［００３０］
まず、本発明の医療用材料を実施の形態（１）に基づいて説明する。本発明者らは、メタクリル酸２−エチルヘキシルのような炭素数が比較的多い物質を液体成分として用いた場合にも、該液体成分に可溶となる粉体成分を見出し、さらには液体成分と粉体成分とを混合して得られた硬化物が安全性、硬化時間、硬化温度、機械的強度等に優れるという知見を得て、本発明を完成するに至った。実施の形態（１）に係る医療用材料は、骨セメントの材料として用いられるものであって、液体成分と、液体成分に溶解可能な粉末成分とからなる。
［００３１］
実施の形態（１）に係る医療用材料において、液体成分は、一般式：ＣＨ_２Ｃ（Ｒ^１）ＣＯＯＲ^２で表される化合物Ａを主成分として含む。なお、化合物Ａはメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステルであり、式中Ｒ^１は水素基又はメチル基を表す。骨セメントとして用いた場合の体内における安定性の観点からは、メタクリル酸エステルを用いることが好ましい。また、式中Ｒ^２は炭素数が８〜１４の脂肪族基を表し、鎖状又は環状の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を含む。炭素数が少ない場合には、医療用材料を実際に使用する際に安全性の観点から取り扱いに注意する必要がある。また、炭素数が多い場合には、骨セメントとして十分な強度を得ることができない場合がある。また、化合物Ａとしては、液体成分の主成分である化合物Ａとして、毒性が低く、実際の使用の際に有用な物質として、鎖式化合物を用いることが好ましい。
化合物Ａとして用いられる物質は、具体的には、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸ｎ−ラウリル、メタクリル酸トリデシル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸イソミリスチル等が好ましく用いられ、毒性や後述する粉体成分の溶解性の観点からメタクリル酸２−エチルヘキシルが特に好ましく用いられる。
【００３２】
また、メタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル以外には以下の重合促進剤および重合禁止剤、ならびに微量成分（例えば、色素）などを含んでもよい。液体成分には、通常、過酸化ベンゾイルの分解を促進してラジカルを発生させる重合促進剤および保存安定性を確保するための重合禁止剤が添加される。重合促進剤としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、ジエタノール−ｐ−トルイジン、その他の芳香族第三級アミンなどが用いられる。添加量としては、添加量が多くなるに従って硬化時間は短縮し、発熱温度は上昇するため、０.５〜３重量％が好ましく、１〜２重量％が特に好ましい。重合禁止剤としては、代表的には５０〜１００ｐｐｍのハイドロキノンやｐ−メトキシフェノールが添加される。
【００３３】
次に、実施の形態（１）に係る医療用材料において、粉末成分は、一般式：ＣＨ_２Ｃ（Ｒ^３）ＣＯＯＲ^４（式中Ｒ^３は水素基又はメチル基を表し、式中Ｒ^４は脂肪族基を表す）で表される化合物Ｂ、及び一般式：ＣＨ_２Ｃ（Ｒ^５）ＣＯＯＲ^６（式中Ｒ^５は水素基又はメチル基を表し、式中Ｒ^６は脂肪族基を表す）で表される化合物Ｃを構成成分として含む共重合体を主成分として含む。
化合物Ｂとしては、化合物Ａと同様に脂肪族基Ｒ^４の炭素数が８〜１４のものが好適に用いられ、具体的には、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸ｎ−ラウリル、メタクリル酸トリデシル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸イソミリスチル等が好ましく用いられ、前述した液体成分への溶解性の観点からメタクリル酸２−エチルヘキシルが特に好ましく用いられる。そして、化合物Ｂは、液体成分への溶解性を向上させるため化合物Ａと同一の化合物を用いることが特に好ましい。
化合物Ｃとしては、脂肪族基Ｒ^６の炭素数が６〜１５のものが好適に用いられる。炭素数が少ない場合には、骨セメントとして十分な機械的強度が得られない場合がある。また、炭素数が多い場合には、共重合体の液体成分への溶解性が低下する場合がある。また、硬化して得られる骨セメントの機械的強度を向上させるため化合物Ｃには環式化合物を用いることが好ましい。化合物Ｃとしては、具体的には、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸イソボルニル、アクリル酸イソボルニルが用いられる。そして、化合物Ｂと化合物Ｃからなる共重合体として好ましく用いられるものとして、メタクリル酸２−エチルヘキシルとメタクリル酸シクロヘキシルとの共重合体、メタクリル酸イソボルニル及びメタクリル酸２−エチルヘキシルの共重合体やアクリル酸イソボルニル−メタクリル酸２−エチルヘキシルの共重合体が挙げられる。
また、共重合体としては、上記のような化合物Ｂ及び化合物Ｃからなる共重合体以外にも、他の有機化合物を共重合体の構成成分として少量含む共重合体を用いてもよい。この場合、他の有機化合物の混合割合は通常２０ｗｔ％以下であり、１０ｗｔ％以下であることが好ましい。さらには、二種以上の共重合体を混合したものを粉末成分として用いることも可能である。
【００３４】
上記の共重合体において、化合物Ｂ及び化合物Ｃの混合割合は、通常、重量比（化合物Ｂ／化合物Ｃ）で５／９５〜８０／２０であり、好ましくは５／９５〜４５／５５である。
【００３５】
また、この共重合体は、平均粒径１〜１００μｍの球状の粉末が好ましく、２０〜７０μｍの球状の粉末が特に好ましい。また、その重量平均分子量は、好ましくは５×１０^４〜１×１０^６であり、特に好ましくは１×１０^５〜５×１０^５である。これら粉末成分の特性は、操作余裕時間、硬化時間、および発熱温度に大きな影響を及ぼす。
【００３６】
さらに、粉末成分は、通常、過酸化ベンゾイルを０.８〜３重量％含有する。含有率が高いほど操作余裕時間、硬化時間は短縮し、発熱温度は上昇する傾向にあるため１〜２.５重量％がより好ましい。
【００３７】
また、上記の粉末成分と液体成分の混合比（粉液比）としては、重量比にして１〜５：１であることが好ましく、２〜４：１であることが特に好ましい。粉液比が小さい場合には、十分な機械的強度が得られない場合がある。また、粉液比が大きい場合には、粉末成分が液体成分に溶解できない場合がある。
【００３８】
また、本発明では、上記液体成分及び粉末成分に加えてさらに架橋剤を添加することが好ましい。架橋剤としては、一般式：（ＣＨ_２Ｃ（Ｒ^７）ＣＯＯ）_ｎＲ^８（式中ｎは２〜４の整数を表し、式中Ｒ^７は水素基又はメチル基を表し、式中Ｒ^８は炭素数がｎ〜１０の脂肪族基を表す）で表される化合物Ｄが用いられる。化合物Ｄの架橋剤としては、具体的には、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸１，３−ブチレングリコール、ジメタクリル酸１，４-ブタンジオール、ジメタクリル酸１，６-ヘキサンジオール、ジメタクリル酸ネオペンチルグリコール、ジメタクリル酸ジエチレングリコール、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジアクリル酸トリエチレングリコール、ジアクリル酸１，６−ヘキサンジオール、ジアクリル酸ネオペンチルグリコール、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、トリアクリル酸ペンタエリスリトール、テトラアクリル酸ペンタエリスリトール、テトラアクリル酸テトラメチロールメタンが好ましく用いられ、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）が特に好ましく用いられる。また、架橋剤の添加量が、液体成分に対し重量比にして０．０５〜０．７５であることが好ましく、０．０５〜０．２５が特に好ましい。架橋剤の添加量が少ない場合には、架橋剤の添加効果が現れず骨セメントの機械的強度が向上しない場合がある。
【００３９】
架橋剤の添加方法としては、まず液体成分中に架橋剤を添加して、その後粉末成分と混合させる方法や、液体成分と粉末成分を混合させた後に架橋剤を添加してさらに混合させる方法等が挙げられる。特に、液体成分と粉末成分を混合させた後に架橋剤を添加してさらに混合させる方法は、均一な骨セメントの硬化物を得るのに好ましく用いられる。
【００４０】
上記実施の形態（１）に係る医療用材料によれば、液体成分として毒性が低い化合物が用いられ、かつ硬化させた際に機械的強度の高い医療用材料が得られる。このため、実施の形態（１）に係る医療用材料は、煩雑な操作が必要なく安全に使用できかつ十分な機械的強度を有する骨セメント材料として使用することができる。
【００４１】
続いて、実施の形態（２）に基づいて、本発明の医療用材料を説明する。実施の形態（２）に係る医療用材料は、義歯などの歯科補綴物として主に用いられるものであって、液体成分と、液体成分に溶解可能な粉末成分とからなる。
【００４２】
実施の形態（２）に係る医療用材料において、液体成分は、実施の形態（１）に準ずる。
【００４３】
実施の形態（２）に係る医療用材料において、粉末成分は、一般式：ＣＨ_２Ｃ（Ｒ^３）ＣＯＯＲ^４（式中Ｒ^３は水素基又はメチル基を表し、式中Ｒ^４は脂肪族基を表す）で表される化合物Ｂ、及び一般式：ＣＨ_２Ｃ（Ｒ^５）ＣＯＯＲ^６（式中Ｒ^５は水素基又はメチル基を表し、式中Ｒ^６は脂肪族基を表す）で表される化合物Ｃからなる共重合体を主成分として含む。そして、式中の脂肪族基Ｒ^６の炭素数は１〜４が好適に用いられる。脂肪族基Ｒ^６の炭素数が多い場合には、機械的強度が義歯などの歯科補綴物として用いるには小さく不十分となる場合がある。また、共重合体としては、上記のような化合物Ｂ及び化合物Ｃからなる共重合体以外にも、他の有機化合物を共重合体の構成成分として少量含む共重合体を用いてもよい。この場合、他の有機化合物の混合割合は２０ｗｔ％以下であり、１０ｗｔ％以下であることが特に好ましい。さらには、二種以上の共重合体を混合したものを粉末成分として用いることも可能である。
【００４４】
また、上記の共重合体において、化合物Ｂ及び化合物Ｃの混合割合は、通常、重量比（化合物Ｂ／化合物Ｃ）で５／９５〜８０／２０であり、好ましくは５／９５〜４０／６０である。
【００４５】
また、この共重合体は、平均粒径１〜１００μｍの球状の粉末が好ましく、２０〜７０μｍの球状の粉末が特に好ましい。また、その重量平均分子量は、好ましくは５×１０^４〜１×１０^６であり、特に好ましくは１×１０^５〜５×１０^５である。これら粉末成分の特性は、操作余裕時間、硬化時間、および発熱温度に大きな影響を及ぼす。
【００４６】
また、上記の液体成分と粉末成分の混合比（粉液比）としては、重量比にして１〜５：１であることが好ましく、２〜４：１であることが特に好ましい。粉液比が小さい場合には、十分な硬度が得られない場合がある。また、粉液比が大きい場合には、粉末成分が液体成分に溶解できない場合がある。
【００４７】
上記実施の形態（２）の医療用材料によれば、液体成分として毒性が低い化合物が用いられ、かつ硬化させた際に柔軟性に富んだ医療用材料が得られる。このため、実施の形態（２）に係る医療用材料は、煩雑な操作が必要なく安全に使用でき、義歯などの歯科補綴物の材料として使用することができる。
【実施例】
【００４８】
次に本発明の医療用材料について実施例、比較例、及び参考例に基づいて具体的に説明する。
【００４９】
（実施例１〜３）
（実施例１）では、まず、ガラス製の容器に、２ｗｔ％の過酸化ベンゾイルを含むメタクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）１０ｗｔ％−メタクリル酸シクロヘキシル（ＣＨＭＡ）９０ｗｔ％の共重合体からなる粉末成分を量り取った。そして、１ｗｔ％のＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジンを含むメタクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）からなる液体成分を粉末成分と液体成分との重量比（粉液比）が２：１となるように加えた。そして、粉末成分と液体成分とが均一になるまで混合し、混和物を得た。続いて、得られた混和物の硬化時間、発熱時間、圧縮強さ等の測定を行った。各測定は以下に示すような方法で行った。
【００５０】
（温度測定試験）
温度測定試験により混和物の発熱温度及び硬化時間の測定を行った。発熱温度の測定は、ポリエチレン製の容器に混和物を入れて、容器の中心部に設けられた熱電対（C15 THERMOCOUPLE, 安立計器株式会社）により混和物の温度変化を測定した。そして、混和開始後、混和物が硬化するまでの硬化時間とそのときの発熱温度を測定した。なお、硬化時間は混和物の温度がピークを示す時間であり、発熱温度は混和物の温度の最大値である。測定中の室温は、２３±１℃に設定した。
【００５１】
（圧縮試験）
圧縮試験により、硬化させた混和物の圧縮強さ、弾性係数、及びひずみの測定を行った。圧縮試験に用いた試験片は、直径６ｍｍ、高さ１２ｍｍの円柱形のものであり、試験片型に混和物を流し込み、試験片が硬化するまで試験片型をクランプすることで得た。圧縮試験は硬化した試験片を一日静置した後に圧縮試験を行った。圧縮試験には、材料試験機（INSTRON MODEL 1185, Instron社）を用いて行い、材料試験機の送り速度は２０ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００５２】
（実施例２）では、粉末成分として２ｗｔ％の過酸化ベンゾイルを含むメタクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）２０ｗｔ％−メタクリル酸シクロヘキシル（ＣＨＭＡ）８０ｗｔ％の共重合体を用いた以外は（実施例１）と同様に行った。
【００５３】
（実施例３）では、粉末成分として２ｗｔ％の過酸化ベンゾイルを含むメタクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）３０ｗｔ％−メタクリル酸シクロヘキシル（ＣＨＭＡ）７０ｗｔ％の共重合体を用いた以外は（実施例１）と同様に行った。
【００５４】
（実施例１〜３）では、粉末成分が液体成分に溶解し、混和物が硬化することが明らかとなった。そして、（実施例１〜３）で得られた混和物を硬化させたものを圧縮試験にかけた結果、表１に示すような圧縮強さ、弾性係数、及びひずみを有することがわかった。これにより、メタクリル酸２−エチルヘキシルを骨セメントの液体成分として用いることができることがわかった。また、メタクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）−メタクリル酸シクロヘキシル（ＣＨＭＡ）の共重合体がメタクリル酸２−エチルヘキシルに溶解する適当な粉末成分として用いられることがわかった。
【００５５】
【表１】

【００５６】
（参考例１〜４）
続いて、（参考例１）として、（実施例１〜３）において本発明の医療用材料の液体成分として用いたメタクリル酸２−エチルヘキシルを試験し、ラット骨髄内に投与した場合のＬＤ５０値を算出した。
【００５７】
また、（参考例２）として、メタクリル酸メチルを試験し、ラット骨髄内に投与した場合のＬＤ５０値を算出した。
【００５８】
また、（参考例３）として、メタクリル酸エチルを試験し、ラット骨髄内に投与した場合のＬＤ５０値を算出した。
【００５９】
また、（参考例４）として、メタクリル酸ブチルを試験し、ラット骨髄内に投与した場合のＬＤ５０値を算出した。
【００６０】
表２は、参考例１〜４において算出したＬＤ５０値を示したもので、実施例１〜３において用いたメタクリル酸２−エチルヘキシルの数値が大きいことがわかる。一方、炭素数の小さい参考例２〜４においては数値が小さいことがわかる。
【００６１】
【表２】

【００６２】
（実施例４及び５）
（実施例４）では、架橋剤としてトリメタクリル酸トリメチロールプロパン（ＴＭＰ：trimethylolpropane trimethacrylate）を液体成分に添加した以外は（実施例１）と同様に行なった。なお、ＴＭＰの添加は、液体成分にＴＭＰを加えることで行った。そして、ＴＭＰが添加された液体成分を粉末成分と混合した。また、添加ＴＭＰの量は、液体成分の量に対し重量比にして０．６７とした。
【００６３】
（実施例５）では、液体成分及び粉末成分を混合した後にＴＭＰを添加した以外は（実施例１）と同様に行なった。また、添加ＴＭＰの量は、液体成分の量に対し重量比にして０．６７とした。
【００６４】
（実施例４）及び（実施例５）で得られた骨セメントの硬化物を比較すると、（実施例５）で得られた骨セメントの硬化物の方が均一に分散されていることがわかった。すなわち、ＴＭＰの添加を液体成分及び粉末成分を混合した後に行うことで骨セメントを均一に硬化できることが分かった。このことは、ＥＨＭＡとＴＭＰとを有する液体成分と粉末成分とを混合した場合には、粉末成分がＥＨＭＡとＴＭＰのどちらから先に溶解されるかによって硬化した後の試料に異なりが生じてしまうためと推察される。
【００６５】
（実施例６〜１０）
（実施例６）では、ＴＭＰの添加量を、液体成分の量に対し重量比にして０．１８とした以外は（実施例１）と同様に行った。
【００６６】
（実施例７）では、ＴＭＰの添加量を、液体成分の量に対し重量比にして０．１８とした以外は（実施例２）と同様に行った。
【００６７】
（実施例８）では、ＴＭＰの添加量を、液体成分の量に対し重量比にして０．１８とした以外は（実施例３）と同様に行った。
【００６８】
（実施例９）では、ＴＭＰの添加量を、液体成分の量に対し重量比にして０．１１とした以外は（実施例２）と同様に行った。
【００６９】
（実施例１０）では、ＴＭＰの添加量を、液体成分の量に対し重量比にして０．２５とした以外は（実施例２）と同様に行った。
【００７０】
表３に（実施例６〜１０）で得られた混和物を硬化させた試験片を圧縮試験にかけた結果を示す。表３に示すように、架橋剤としてＴＭＰを加えることにより圧縮強さ及び弾性係数が向上することがわかる。
【００７１】
【表３】

【００７２】
また、（実施例６〜８）の結果からは、メタクリル酸２−エチルヘキシルとメタクリル酸シクロヘキシルとの比が異なる各共重合体を粉末成分として用いた場合にも、圧縮強さ及び弾性係数が向上することがわかる。
【００７３】
さらに、ＴＭＰの添加量を変化させた（実施例７、及び実施例９、１０）の結果からは、（実施例１０）において圧縮強さが高く、優れた骨セメントが得られたことがわかる。
また、（実施例７）においては、弾性係数及びひずみが高くより優れた骨セメントが得られたことわかる。
【００７４】
次に、表４に（実施例７、及び実施例９、１０）で得られた混和物を温度測定試験にかけた結果を示す。表４に示すように、架橋剤としてＴＭＰを加えることにより、発熱温度が高くなり、硬化時間が短くなることがわかる。また、ＴＭＰの添加量を増やすことで硬化時間が短くなる。
【００７５】
【表４】

【００７６】
（実施例１１〜１３）
（実施例１１）では、粉液比を重量比にして７：２とした以外は（実施例６）と同様に行った。
【００７７】
（実施例１２）では、粉液比を重量比にして７：２とした以外は（実施例７）と同様に行った。
【００７８】
（実施例１３）では、粉液比を重量比にして７：２とした以外は（実施例８）と同様に行った。
【００７９】
表５に（実施例１１〜１３）で得られた混和物を硬化させたものを圧縮試験にかけた結果を示す。表５に示すように、粉液比を変えて粉末成分の割合を多くすることで、圧縮強さおよび弾性係数が向上することがわかる。
【００８０】
【表５】

【００８１】
（実施例１４〜１６、及び比較例１）
（実施例１４）ではまず、ガラス製の容器に、２ｗｔ％の過酸化ベンゾイルを含むメタクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）５０ｗｔ％−メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）５０ｗｔ％の共重合体からなる粉末成分を量り取った。そして、１ｗｔ％のＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジンを含むメタクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）からなる液体成分を粉末成分と液体成分との重量比（粉液比）が２：１となるように加えた。そして、粉末成分と液体成分とが均一になるまで混合し、混和物を得た。続いて、得られた混和物を硬化させた試験片を用いて引張試験を行った。引張試験は以下に示すような方法で行った。
【００８２】
（引張試験）
引張試験に用いた試験片は、幅５ｍｍ、長さ２０ｍｍ、厚み１ｍｍのものであり、試験片型に混和物を流し込み、試験片が硬化するまで試験片型をクランプすることで得た。引張試験は硬化した試験片を一日静置した後に行った。なお、引張試験は、材料試験機（INSTRON MODEL 1185, Instron社）を用いて行った。
【００８３】
（実施例１５）では、粉末成分として、過酸化ベンゾイル２ｗｔ％、メタクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）８０ｗｔ％−メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）２０ｗｔ％の共重合体３３ｗｔ％、及びメタクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）５０ｗｔ％−メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）５０ｗｔ％の共重合体６５ｗｔ％を用いた以外は（実施例１４）と同様に行った。
【００８４】
（実施例１６）では、粉末成分として２ｗｔ％の過酸化ベンゾイルを含むメタクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）８０ｗｔ％−メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）２０ｗｔ％の共重合体を用いた以外は（実施例１４）と同様に行った。
【００８５】
（比較例１）
（比較例１）では、液体成分として１ｗｔ％のＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジンを含むメタクリル酸メチルを用い、粉末成分として２ｗｔ％の過酸化ベンゾイルを含むメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）の重合体を用いた以外は（実施例１４）と同様に行い、骨セメントとして一般的に用いられるＰＭＭＡを得た。
【００８６】
図１は、（実施例１４〜１６）及び（比較例１）で得られた試験片を引張試験にかけた結果を示したものである。図１に示すように、共重合体のメタクリル酸２−エチルヘキシルとメタクリル酸メチルとの比率を変化させるのみで、硬さを幅広く変化させることができることがわかる。メタクリル酸メチルの混合割合が多いほどＰＭＭＡの硬さに近づき、メタクリル酸メチルの混合割合が小さいほど柔軟になり、ゴム等と同程度の柔軟性が得られることがわかる。柔軟性に富むものは、軟質義歯などの歯科補綴物として用いることができる。
【００８７】
本発明の医療用材料は、人工関節の固定などに用いられる骨セメントや、義歯等の歯科補綴物の材料として用いることができる。【Technical field】
[0001]
The present invention relates to a medical material. Specifically, the present invention relates to a dental prosthesis such as a bone cement and a denture used for fixing an artificial joint.
[Background]
[0002]
Bone cement is widely used to fix artificial joints, such as when an artificial joint is attached to the end of a bone. Bone cement is known to be composed of a liquid component containing methyl methacrylate (MMA) as the main component and a powder component containing methyl methacrylate homopolymer or copolymer as the main component. ing. This bone cement is used to fix artificial joints by mixing liquid components and powder components, polymerizing at room temperature with benzoyl peroxide and an amine-based (N, N-dimethyl-p-toluidine) catalyst and curing. is there.
[0003]
However, the bone cement as described above has the following problems. First, the inserted mixture sometimes suddenly generated heat as the curing progressed. In addition, when the liquid component and the powder component are mixed, the mixture rapidly changes from mud to bowl, rubber, and solid, so the artificial joint can be fixed within the time when the mixture has an appropriate viscosity. There was a problem that the operation could not be performed. For this reason, complicated operations, such as cooling a liquid component, were required so that a mixture may be hold | maintained to moderate viscosity. In addition, because of its high volatility, there was a problem that the odor when inserting bone cement was strong. Furthermore, since methyl methacrylate is toxic, there has been a problem that care must be taken when using it.
[0004]
Therefore, (Patent Document 1) discloses a bone cement composition comprising a liquid component containing ethyl methacrylate as a main component and a powder component containing an ethyl methacrylate / methyl methacrylate copolymer as a main component.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2004-236729 A
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0006]
However, the bone cement composition as described above still has the problems as described above, and is not useful for actually handling in the medical field.
[0007]
Therefore, in view of the above-described conventional situation, the present invention aims to provide a bone cement material that can be safely used without complicated operations and a medical material used as a dental prosthesis such as a denture. .
[Means for Solving the Problems]
[0008]
In order to solve the above problems, the dental prosthesis of the present invention is As compound A A liquid component containing 2-ethylhexyl methacrylate as a main component; , Compound B As 2-ethylhexyl methacrylate And Aging Compound C As cyclohexyl methacrylate A dental prosthesis comprising a powder component containing as a main component a copolymer containing as a constituent component, wherein the content of 2-ethylhexyl methacrylate in the liquid component is 99 It is characterized by being wt% or more.
[0009]
According to the above configuration, the liquid component has the general formula: CH ₂ C (R ¹ COOR ² (Where R ¹ Represents a hydrogen group or a methyl group, and R in the formula ² Represents an aliphatic group having 8 to 14 carbon atoms) as a main component, so that when used, the penetration into the body is small and the influence on the body is small. The aliphatic group referred to here includes a chain or cyclic saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group.
[0011]
According to the above configuration, a substance that is low in toxicity and useful in actual use is selected as the compound A that is the main component of the liquid component.
[0012]
In the present invention, in the dental prosthesis described above, Compound A (2-ethylhexyl methacrylate), which is the main component of the liquid component, is identical to Compound B (2-ethylhexyl methacrylate), which is a constituent component of the powder component copolymer. It is characterized by being.
[0013]
According to the said structure, the optimal substance is selected as a compound B from a soluble viewpoint of the powder component to a liquid component.
[0015]
According to the above configuration, the aliphatic group R of the compound C ⁶ As such, an optimum material is selected when used as a hard medical material such as bone cement.
[0017]
According to the said structure, when using as a hard medical material like a bone cement as a compound C, the optimal thing is selected.
[0018]
Moreover, in the present invention, in the dental prosthesis as described above, 2-ethylhexyl methacrylate as well as Cyclohexyl methacrylate The copolymer consisting of Cyclohexyl methacrylate In a ratio of 20 to 95 wt%.
[0019]
According to the said structure, the optimal mixing ratio of the compound B and the compound C is selected from a viewpoint of the solubility of the powder component to a liquid component, and the mechanical strength of the hardened | cured medical material.
[0020]
In the present invention, any one of the above Dental prosthesis The weight ratio of the powder component to the liquid component is 1 to 5: 1.
[0021]
According to the said structure, the mixing ratio of a powder component and a liquid component is selected from a viewpoint of the solubility of the powder component to a liquid component, and the mechanical strength of the hardened | cured medical material.
[0022]
In the present invention, in the dental prosthesis as described above, as a crosslinking agent Trimethylolpropane trimethacrylate Is added.
[0023]
According to the said structure, since a crosslinking agent is added in addition to a powder component and a liquid component, hardening of a medical material is accelerated | stimulated and the mechanical strength after hardening improves.
[0024]
In the present invention, the above description Dental prosthesis In addition, the addition amount of the crosslinking agent is 0.05 to 0.75 as a weight ratio with respect to the liquid component.
[0025]
According to the said structure, the optimal addition amount of a crosslinking agent is selected from a viewpoint of the mechanical strength of the hardened | cured medical material.
[0026]
Furthermore, the bone cement of the present invention includes a liquid component containing 2-ethylhexyl methacrylate as a main component, 2-ethylhexyl methacrylate as well as Cyclohexyl methacrylate A bone cement comprising as a main component a copolymer containing as a constituent component, the content of 2-ethylhexyl methacrylate in the liquid component 99 It is characterized by being wt% or more.
[0027]
(Delete)
[Effect of the invention]
[0028]
According to the medical material of the present invention, a bone cement material that can be used safely without complicated operations and has sufficient mechanical strength, and a soft denture that can be safely used without complicated operations and has high flexibility. Medical materials used as materials for dental prostheses such as are obtained.
[Brief description of drawings]
[0029]
FIG. 1 is a view showing the results of subjecting the test pieces obtained in Examples 14 to 16 and Comparative Example 1 to a tensile test.
[Best Mode for Carrying Out the Invention]
[0030]
First, the medical material of this invention is demonstrated based on Embodiment (1). The present inventors have found a powder component that is soluble in a liquid component even when a substance having a relatively large number of carbon atoms such as 2-ethylhexyl methacrylate is used as the liquid component. The inventor obtained the knowledge that the cured product obtained by mixing the powder component is excellent in safety, curing time, curing temperature, mechanical strength and the like, and has completed the present invention. The medical material according to Embodiment (1) is used as a material for bone cement, and includes a liquid component and a powder component that can be dissolved in the liquid component.
[0031]
In the medical material according to the embodiment (1), the liquid component has the general formula: CH ₂ C (R ¹ COOR ² The compound A represented by these is included as a main component. Compound A is a methacrylic acid ester or an acrylic acid ester, and R in the formula ¹ Represents a hydrogen group or a methyl group. From the viewpoint of stability in the body when used as bone cement, it is preferable to use methacrylic acid esters. In the formula, R ² Represents an aliphatic group having 8 to 14 carbon atoms, and includes a linear or cyclic saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group. When the number of carbon atoms is small, care must be taken from the viewpoint of safety when actually using the medical material. Moreover, when there are many carbon numbers, sufficient intensity | strength as a bone cement may not be acquired. Further, as the compound A, it is preferable to use a chain compound as a substance that is low in toxicity as the main component of the liquid component and is useful in actual use.
Specifically, the substance used as the compound A is preferably 2-ethylhexyl methacrylate, isodecyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, isooctyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isomyristyl acrylate, or the like. 2-ethylhexyl methacrylate is particularly preferably used from the viewpoint of toxicity and solubility of the powder component described later.
[0032]
In addition to methacrylic acid esters or acrylic acid esters, the following polymerization accelerators and polymerization inhibitors, and trace components (for example, pigments) may be included. Usually, a polymerization accelerator for promoting the decomposition of benzoyl peroxide to generate radicals and a polymerization inhibitor for ensuring storage stability are added to the liquid component. As the polymerization accelerator, N, N-dimethyl-p-toluidine, diethanol-p-toluidine, other aromatic tertiary amines and the like are used. The addition amount is preferably 0.5 to 3% by weight, particularly preferably 1 to 2% by weight because the curing time is shortened and the heat generation temperature is increased as the addition amount is increased. As the polymerization inhibitor, typically 50 to 100 ppm of hydroquinone or p-methoxyphenol is added.
[0033]
Next, in the medical material according to Embodiment (1), the powder component has the general formula: CH ₂ C (R ³ COOR ⁴ (Where R ³ Represents a hydrogen group or a methyl group, and R in the formula ⁴ Represents an aliphatic group) and a compound represented by the general formula: CH ₂ C (R ⁵ COOR ⁶ (Where R ⁵ Represents a hydrogen group or a methyl group, and R in the formula ⁶ Represents an aliphatic group) as a main component.
As compound B, as in compound A, aliphatic group R ⁴ Are preferably used. Specifically, 2-ethylhexyl methacrylate, isodecyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, isooctyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Isomyristyl acrylate and the like are preferably used, and 2-ethylhexyl methacrylate is particularly preferably used from the viewpoint of solubility in the liquid component described above. And as for the compound B, in order to improve the solubility to a liquid component, it is especially preferable to use the same compound as the compound A.
Compound C includes an aliphatic group R ⁶ Those having 6 to 15 carbon atoms are preferably used. When the number of carbon atoms is small, sufficient mechanical strength as bone cement may not be obtained. Moreover, when there are many carbon numbers, the solubility to the liquid component of a copolymer may fall. Moreover, it is preferable to use a cyclic compound for the compound C in order to improve the mechanical strength of the bone cement obtained by hardening. Specific examples of the compound C include cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, and isobornyl acrylate. And as what is preferably used as a copolymer consisting of compound B and compound C, a copolymer of 2-ethylhexyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate, a copolymer of isobornyl methacrylate and 2-ethylhexyl methacrylate, or acrylic acid Examples thereof include a copolymer of isobornyl-2-ethylhexyl methacrylate.
Moreover, as a copolymer, you may use the copolymer which contains a small amount of other organic compounds as a component of a copolymer other than the copolymer which consists of the above compounds B and C. In this case, the mixing ratio of other organic compounds is usually 20 wt% or less, and preferably 10 wt% or less. Further, a mixture of two or more kinds of copolymers can be used as a powder component.
[0034]
In the above copolymer, the mixing ratio of the compound B and the compound C is usually 5/95 to 80/20 by weight ratio (compound B / compound C), preferably 5/95 to 45/55. .
[0035]
Further, this copolymer is preferably a spherical powder having an average particle diameter of 1 to 100 μm, particularly preferably a spherical powder having a diameter of 20 to 70 μm. The weight average molecular weight is preferably 5 × 10 ⁴ ~ 1x10 ⁶ And particularly preferably 1 × 10 ⁵ ~ 5x10 ⁵ It is. The characteristics of these powder components greatly influence the operation margin time, the curing time, and the heat generation temperature.
[0036]
Further, the powder component usually contains 0.8 to 3% by weight of benzoyl peroxide. The higher the content, the shorter the operation allowance time and the curing time, and the exothermic temperature tends to rise, so 1 to 2.5% by weight is more preferable.
[0037]
The mixing ratio (powder-liquid ratio) of the powder component and the liquid component is preferably 1 to 5: 1, particularly preferably 2 to 4: 1 in terms of weight ratio. When the powder / liquid ratio is small, sufficient mechanical strength may not be obtained. When the powder / liquid ratio is large, the powder component may not be dissolved in the liquid component.
[0038]
In the present invention, it is preferable to add a crosslinking agent in addition to the liquid component and the powder component. As the crosslinking agent, the general formula: (CH ₂ C (R ⁷ ) COO) _n R ⁸ (Wherein n represents an integer of 2 to 4 and R in the formula ⁷ Represents a hydrogen group or a methyl group, and R in the formula ⁸ Represents an aliphatic group having n to 10 carbon atoms). Specific examples of the crosslinking agent for compound D include trimethylolpropane trimethacrylate (TMP), ethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, di 1,6-hexanediol methacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tri Trimethylol acrylate acrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and tetramethylol methane tetraacrylate are preferably used, and trimethylol trimethacrylate. Down (TMP) is particularly preferably used. Moreover, it is preferable that the addition amount of a crosslinking agent is 0.05-0.75 by weight ratio with respect to a liquid component, and 0.05-0.25 is especially preferable. When the addition amount of the crosslinking agent is small, the addition effect of the crosslinking agent does not appear and the mechanical strength of the bone cement may not be improved.
[0039]
As a method for adding the cross-linking agent, first, the cross-linking agent is added to the liquid component and then mixed with the powder component, the liquid component and the powder component are mixed and then the cross-linking agent is added and further mixed, etc. Is mentioned. In particular, a method in which a liquid component and a powder component are mixed and then a cross-linking agent is added and further mixed is preferably used to obtain a uniform hardened bone cement.
[0040]
According to the medical material according to the above embodiment (1), a compound having low toxicity is used as the liquid component, and a medical material having high mechanical strength is obtained when cured. For this reason, the medical material which concerns on Embodiment (1) can be used safely as a bone cement material which can be used safely without requiring complicated operation and has sufficient mechanical strength.
[0041]
Then, based on Embodiment (2), the medical material of this invention is demonstrated. The medical material according to Embodiment (2) is mainly used as a dental prosthesis such as a denture, and includes a liquid component and a powder component that can be dissolved in the liquid component.
[0042]
In the medical material according to the embodiment (2), the liquid component conforms to the embodiment (1).
[0043]
In the medical material according to Embodiment (2), the powder component has the general formula: CH ₂ C (R ³ COOR ⁴ (Where R ³ Represents a hydrogen group or a methyl group, and R in the formula ⁴ Represents an aliphatic group) and a compound represented by the general formula: CH ₂ C (R ⁵ COOR ⁶ (Where R ⁵ Represents a hydrogen group or a methyl group, and R in the formula ⁶ Represents an aliphatic group) as a main component. And an aliphatic group R in the formula ⁶ 1 to 4 carbon atoms are preferably used. Aliphatic group R ⁶ When the number of carbon atoms is large, the mechanical strength may be small and insufficient for use as a dental prosthesis such as a denture. Moreover, as a copolymer, you may use the copolymer which contains a small amount of other organic compounds as a component of a copolymer other than the copolymer which consists of the above compounds B and C. In this case, the mixing ratio of the other organic compound is 20 wt% or less, and particularly preferably 10 wt% or less. Further, a mixture of two or more kinds of copolymers can be used as a powder component.
[0044]
In the above copolymer, the mixing ratio of compound B and compound C is usually 5/95 to 80/20 by weight ratio (compound B / compound C), preferably 5/95 to 40/60. It is.
[0045]
Further, this copolymer is preferably a spherical powder having an average particle diameter of 1 to 100 μm, particularly preferably a spherical powder having a diameter of 20 to 70 μm. The weight average molecular weight is preferably 5 × 10 ⁴ ~ 1x10 ⁶ And particularly preferably 1 × 10 ⁵ ~ 5x10 ⁵ It is. The characteristics of these powder components greatly influence the operation margin time, the curing time, and the heat generation temperature.
[0046]
Further, the mixing ratio (powder-liquid ratio) of the liquid component and the powder component is preferably 1 to 5: 1, particularly preferably 2 to 4: 1 in terms of weight ratio. When the powder / liquid ratio is small, sufficient hardness may not be obtained. When the powder / liquid ratio is large, the powder component may not be dissolved in the liquid component.
[0047]
According to the medical material of the said Embodiment (2), a compound with low toxicity is used as a liquid component, and when it hardens | cures, the medical material rich in flexibility is obtained. For this reason, the medical material which concerns on Embodiment (2) can be used safely without a complicated operation, and can be used as a material for dental prostheses such as dentures.
【Example】
[0048]
Next, the medical material of the present invention will be specifically described based on Examples, Comparative Examples, and Reference Examples.
[0049]
(Examples 1-3)
In (Example 1), first, a powder component made of a copolymer of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) 10 wt% -cyclohexyl methacrylate (CHMA) 90 wt% containing 2 wt% benzoyl peroxide in a glass container. Weighed out. And the liquid component which consists of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) containing 1 wt% N, N-dimethyl-p-toluidine so that the weight ratio (powder-liquid ratio) of the powder component and the liquid component is 2: 1. Added to. And it mixed until the powder component and the liquid component became uniform, and the mixture was obtained. Subsequently, the obtained mixture was measured for curing time, heat generation time, compressive strength, and the like. Each measurement was performed by the following method.
[0050]
(Temperature measurement test)
The exothermic temperature and curing time of the admixture were measured by a temperature measurement test. The exothermic temperature was measured by placing the mixture in a polyethylene container and measuring the temperature change of the mixture with a thermocouple (C15 THERMOCOUPLE, Anritsu Keiki Co., Ltd.) provided at the center of the container. And after mixing start, the hardening time until the mixture hardened | cured and the exothermic temperature at that time were measured. The curing time is a time at which the temperature of the mixture shows a peak, and the exothermic temperature is the maximum value of the temperature of the mixture. The room temperature during the measurement was set to 23 ± 1 ° C.
[0051]
(Compression test)
The compression strength, elastic modulus, and strain of the cured admixture were measured by a compression test. The test piece used for the compression test was a cylindrical shape having a diameter of 6 mm and a height of 12 mm, and was obtained by pouring the mixture into the test piece mold and clamping the test piece mold until the test piece was cured. In the compression test, the cured test piece was allowed to stand for one day and then subjected to the compression test. The compression test was performed using a material tester (INSTRON MODEL 1185, Instron), and the feed rate of the material tester was 20 mm / min.
[0052]
(Example 2) (Example 1) except that a copolymer of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) 20 wt% -cyclohexyl methacrylate (CHMA) 80 wt% containing 2 wt% benzoyl peroxide as a powder component was used. ).
[0053]
(Example 3) (Example 1) except that a copolymer of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) 30 wt% -cyclohexyl methacrylate (CHMA) 70 wt% containing 2 wt% benzoyl peroxide as a powder component was used (Example 1). ).
[0054]
In Examples 1 to 3, it was revealed that the powder component was dissolved in the liquid component and the mixture was cured. And as a result of applying to the compression test what hardened the mixture obtained in (Examples 1-3), it turned out that it has compression strength, an elastic modulus, and distortion as shown in Table 1. Thereby, it turned out that 2-ethylhexyl methacrylate can be used as a liquid component of bone cement. Moreover, it turned out that the copolymer of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) -cyclohexyl methacrylate (CHMA) is used as a suitable powder component which melt | dissolves in 2-ethylhexyl methacrylate.
[0055]
[Table 1]

[0056]
(Reference Examples 1-4)
Subsequently, as (Reference Example 1), 2-ethylhexyl methacrylate used as a liquid component of the medical material of the present invention in (Examples 1 to 3) was tested, and the LD50 value when administered into rat bone marrow was calculated. Calculated.
[0057]
Further, as (Reference Example 2), methyl methacrylate was tested, and the LD50 value when it was administered into rat bone marrow was calculated.
[0058]
Further, as (Reference Example 3), ethyl methacrylate was tested, and the LD50 value when it was administered into rat bone marrow was calculated.
[0059]
In addition, as (Reference Example 4), butyl methacrylate was tested, and the LD50 value was calculated when administered into rat bone marrow.
[0060]
Table 2 shows the LD50 values calculated in Reference Examples 1 to 4, and it can be seen that the numerical value of 2-ethylhexyl methacrylate used in Examples 1 to 3 is large. On the other hand, it turns out that a numerical value is small in the reference examples 2-4 with a small carbon number.
[0061]
[Table 2]

[0062]
(Examples 4 and 5)
In (Example 4), the same procedure as in (Example 1) was performed except that trimethylolpropane trimethacrylate (TMP) was added to the liquid component as a crosslinking agent. TMP was added by adding TMP to the liquid component. And the liquid component to which TMP was added was mixed with the powder component. The amount of added TMP was 0.67 in terms of weight ratio with respect to the amount of liquid component.
[0063]
(Example 5) was performed in the same manner as (Example 1) except that TMP was added after mixing the liquid component and the powder component. The amount of added TMP was 0.67 in terms of weight ratio with respect to the amount of liquid component.
[0064]
When the hardened bone cement obtained in (Example 4) and (Example 5) is compared, it can be seen that the hardened bone cement obtained in (Example 5) is more uniformly dispersed. It was. That is, it was found that the bone cement can be uniformly hardened by adding TMP after mixing the liquid component and the powder component. This means that when a liquid component having EHMA and TMP is mixed with a powder component, a difference occurs in the sample after curing depending on whether the powder component is dissolved first from EHMA or TMP. This is probably because of this.
[0065]
(Examples 6 to 10)
In (Example 6), the same procedure as in (Example 1) was performed except that the amount of TMP added was 0.18 in terms of the weight ratio with respect to the amount of the liquid component.
[0066]
In (Example 7), the same procedure as in (Example 2) was performed except that the amount of TMP added was 0.18 in terms of the weight ratio with respect to the amount of the liquid component.
[0067]
In (Example 8), the same procedure as in (Example 3) was performed except that the amount of TMP added was 0.18 in terms of the weight ratio with respect to the amount of the liquid component.
[0068]
In (Example 9), the same procedure as in (Example 2) was performed except that the amount of TMP added was 0.11 in terms of the weight ratio with respect to the amount of the liquid component.
[0069]
In (Example 10), the same procedure as in (Example 2) was performed except that the amount of TMP added was 0.25 in terms of the weight ratio with respect to the amount of the liquid component.
[0070]
Table 3 shows the results of subjecting the test pieces obtained by curing the blends obtained in (Examples 6 to 10) to a compression test. As shown in Table 3, it can be seen that compressive strength and elastic modulus are improved by adding TMP as a crosslinking agent.
[0071]
[Table 3]

[0072]
In addition, from the results of (Examples 6 to 8), the compressive strength and elastic modulus are improved even when each copolymer having a different ratio of 2-ethylhexyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate is used as a powder component. I understand that
[0073]
Furthermore, from the results of changing the amount of TMP added (Example 7 and Examples 9 and 10), it can be seen that (Example 10) has a high compressive strength and an excellent bone cement was obtained. .
Moreover, in Example 7, it can be seen that a superior bone cement having a high elastic modulus and strain was obtained.
[0074]
Next, Table 4 shows the results of subjecting the blends obtained in (Example 7 and Examples 9 and 10) to a temperature measurement test. As shown in Table 4, it can be seen that the addition of TMP as a cross-linking agent increases the heat generation temperature and shortens the curing time. Moreover, the curing time is shortened by increasing the amount of TMP added.
[0075]
[Table 4]

[0076]
(Examples 11 to 13)
In (Example 11), the same procedure as in (Example 6) was performed except that the powder / liquid ratio was 7: 2 in terms of weight ratio.
[0077]
In (Example 12), the same procedure as in (Example 7) was performed except that the powder / liquid ratio was 7: 2 in terms of weight ratio.
[0078]
In (Example 13), the same procedure as in (Example 8) was performed except that the powder / liquid ratio was 7: 2 in terms of weight ratio.
[0079]
Table 5 shows the result of subjecting the mixture obtained in (Examples 11 to 13) to a compression test. As shown in Table 5, it can be seen that the compressive strength and elastic modulus are improved by changing the powder-liquid ratio and increasing the proportion of the powder component.
[0080]
[Table 5]

[0081]
(Examples 14 to 16 and Comparative Example 1)
In (Example 14), first, a powder component composed of a copolymer of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) 50 wt% -methyl methacrylate (MMA) 50 wt% containing 2 wt% benzoyl peroxide in a glass container. Weighed out. And the liquid component which consists of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) containing 1 wt% N, N-dimethyl-p-toluidine so that the weight ratio (powder-liquid ratio) of the powder component and the liquid component is 2: 1. Added to. And it mixed until the powder component and the liquid component became uniform, and the mixture was obtained. Then, the tension test was done using the test piece which hardened the obtained mixture. The tensile test was conducted by the following method.
[0082]
(Tensile test)
The test piece used for the tensile test had a width of 5 mm, a length of 20 mm, and a thickness of 1 mm. The mixture was poured into the test piece mold and clamped until the test piece was cured. The tensile test was performed after leaving the cured specimen to stand for one day. The tensile test was performed using a material testing machine (INSTRON MODEL 1185, Instron).
[0083]
In Example 15, as a powder component, benzoyl peroxide 2 wt%, 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) 80 wt%-methyl methacrylate (MMA) 20 wt% copolymer 33 wt%, and 2-ethylhexyl methacrylate ( (EHMA) 50 wt% -methyl methacrylate (MMA) 50 wt% Copolymer was used in the same manner as in Example 14 except that 65 wt% of the copolymer was used.
[0084]
(Example 16) (Example 14) except that a copolymer of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) 80 wt% -methyl methacrylate (MMA) 20 wt% containing 2 wt% benzoyl peroxide as a powder component was used. ).
[0085]
(Comparative Example 1)
In (Comparative Example 1), a polymer of methyl methacrylate (MMA) containing 1 wt% of N, N-dimethyl-p-toluidine as a liquid component and methyl methacrylate (MMA) containing 2 wt% of benzoyl peroxide as a powder component. Was used in the same manner as in (Example 14) except that PMMA generally used as bone cement was obtained.
[0086]
FIG. 1 shows the results of subjecting the test pieces obtained in (Examples 14 to 16) and (Comparative Example 1) to a tensile test. As shown in FIG. 1, it can be seen that the hardness can be varied widely only by changing the ratio of 2-ethylhexyl methacrylate and methyl methacrylate of the copolymer. It can be seen that the higher the mixing ratio of methyl methacrylate, the closer to the hardness of PMMA, and the lower the mixing ratio of methyl methacrylate, the more flexible and the same degree of flexibility as rubber or the like can be obtained. What has high flexibility can be used as a dental prosthesis such as a soft denture.
[0087]
The medical material of the present invention can be used as a material for dental prosthesis such as bone cement and denture used for fixing artificial joints.

Claims

A liquid component containing 2-ethylhexyl methacrylate as a main component;
A dental prosthesis comprising a powder component containing as a main component a copolymer containing 2-ethylhexyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate as constituent components,
A dental prosthesis, characterized in that the content of 2-ethylhexyl methacrylate in the liquid component is 99 wt% or more.

The dental prosthesis according to claim 1 , wherein the copolymer composed of 2-ethylhexyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate contains 20 to 95 wt% of cyclohexyl methacrylate .

The dental prosthesis according to claim 1 , wherein the weight ratio of the powder component to the liquid component is 1 to 5: 1.

The dental prosthesis according to claim 1 , further comprising trimethylolpropane trimethacrylate added as a cross-linking agent.

5. The dental prosthesis according to claim 4 , wherein the addition amount of the crosslinking agent is 0.05 to 0.75 in terms of weight ratio with respect to the liquid component.

A liquid component containing 2-ethylhexyl methacrylate as a main component;
A bone cement comprising a powder component containing as a main component a copolymer containing 2-ethylhexyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate as constituent components,
Bone cement, wherein the content of 2-ethylhexyl methacrylate in the liquid component is 99 wt% or more.